1、淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 （一 ）【摘要】回顧了我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過程，概述了微機(jī) 繼電保護(hù)技術(shù)的成就，提出了未來繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)是：計(jì)算 機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化。 【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)現(xiàn)狀發(fā)展1 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀 電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算 機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了 新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在 40 余年的時(shí)間里完成了 發(fā)展的 4 個(gè)歷史階段。建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電 保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有， 在大約 10 年的

2、時(shí)間里走過了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世 紀(jì)走過的道路。 50 年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌 握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚 繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電 保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了 當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。 因而在 60 年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教 學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技 術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。自 50 年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。 60 年代中到 80 年代中 是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展

3、和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京 電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的 500kV 晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力 自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩 500kV 線路上，結(jié)束了500kV 線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。 在此期間，從 70 年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始 研究。到 80 年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保 護(hù)。到 90 年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位， 這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成 電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用，天津大學(xué)與南京電力自 動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓

4、補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條 220kV 和 500kV 線路上運(yùn)行。我國(guó)從 70 年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究， 高等院校和科研 院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西 安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化 研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。 1984 年原 華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng) 中獲得應(yīng)用，揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的 推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面， 東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制 的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、 發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)？變壓器組保護(hù)也相繼于 1989、1994

5、 年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微 機(jī)線路保護(hù)裝置也于 1991 年通過鑒定。 天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996 年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保 護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工 作可靠的繼電保護(hù)裝置。 隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究， 在微機(jī)保護(hù)軟件、 算法等方面也取得了很多理論成果。 可以說從 90 年代開始我國(guó)繼電保 護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。2 繼電保護(hù)的未來發(fā)展繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，

6、 網(wǎng)絡(luò)化，智能化， 保護(hù)、 控制、 測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。2.1 計(jì)算機(jī)化 隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電 力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了 3 個(gè)發(fā)展階段：從 8 位單CPU 結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世， 不到 5 年時(shí)間就發(fā)展到多 CPU 結(jié)構(gòu)， 后又發(fā)展 到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華 中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從 8位CPU發(fā)展到以工控機(jī)核心部 分為基礎(chǔ)的 32 位微機(jī)保護(hù)。南京電力自動(dòng)化研究院一開始就研制了 16 位 CPU 為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保 護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究 32 位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué) 研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一 開始即研制以16 位多 CPU 為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988 年即開始研 究以 32 位數(shù)字信號(hào)處理器（DSP 為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī) 裝置，目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32 位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。 采用 32 位微機(jī)芯片并非 只著眼于精度，因?yàn)榫仁?A/D 轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過 16 位時(shí)在 轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的； 更重要的是 32 位微機(jī)芯片具有 很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的